CN111735352A

CN111735352A - 一种同轴并联装药底排减阻弹底分离减质增程炮弹

Info

Publication number: CN111735352A
Application number: CN202010667681.2A
Authority: CN
Inventors: 赵晓尧; 杨朝霞; 马荣华; 王守仁; 陈志刚; 潘玉田
Original assignee: North University of China
Current assignee: North University of China
Priority date: 2020-07-13
Filing date: 2020-07-13
Publication date: 2020-10-02

Abstract

本发明公开了一种同轴并联装药底排减阻弹底分离减质增程炮弹，包括战斗部、固体发动机和弹底结构，所述战斗部包括战斗部壳体和炸药，所述固体发动机包括固体发动机壳体和发射药，所述固体发动机壳体一端设置在所述战斗部壳体内部，所述固体发动机壳体另一端与所述战斗部壳体固定连接，所述弹底结构一端与所述战斗部壳体触接，所述弹底结构内设有底排装置，所述固体发动机壳体和所述战斗部壳体同轴设置，所述炸药装填在所述战斗部壳体内部，所述发射药装填在所述固体发动机壳体内部。本发明的技术方案兼顾了炮弹威力和射程的需求，具有结构简单、便于生产、安全可靠，使用要求低等优点。

Description

一种同轴并联装药底排减阻弹底分离减质增程炮弹

技术领域

本发明涉及中间弹道技术领域，提出一种战斗部装药与固体发动机装药同轴并联的装填模式，特别涉及一种同轴并联装药底排减阻弹底分离减质增程炮弹。

背景技术

火炮弹丸固发增程设计一般采用战斗部在前固体发动机装药在后的结构设计，在增程要求不大的情况下能兼顾毁伤威力和射程要求。但是近年来，各国都提升了火炮弹丸的远程打击能力，为了保证火力压制，在制式弹药基础上不断增加射程需求，在兼顾威力的条件下使得增程设计难度增大。

另外，火炮弹丸的弹底结构主要承载发射时的高过载，用于保护弹丸战斗毁伤部件不会被高膛压损坏，所以在结构上较为厚重。另外，在弹底上一般还会有铜质的密封弹带，在增程时这部分弹底质量消耗了固体发动机装药提供的总冲，属于弹丸飞行时的消极质量，不利于弹丸增程设计。即弹底在炮弹离开炮膛之后，对弹丸的飞行过程并没有起到任何积极作用，反而在一定程度上可能由于弹底阻力的存在降低了炮弹的飞行速度。

发明内容

本发明的目的是提供一种同轴并联装药底排减阻弹底分离减质增程炮弹，目的是达到兼顾毁伤效果并实现弹丸增高增程之目的。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

本发明提供了一种同轴并联装药底排减阻弹底分离减质增程炮弹，包括战斗部、固体发动机和弹底结构，所述战斗部包括战斗部壳体和炸药，所述固体发动机包括固体发动机壳体和发射药，所述固体发动机壳体一端设置在所述战斗部壳体内部，所述固体发动机壳体另一端与所述战斗部壳体固定连接，所述弹底结构一端与所述战斗部壳体触接，所述弹底结构内设有底排装置，所述固体发动机壳体和所述战斗部壳体同轴设置，所述炸药装填在所述战斗部壳体内部，所述发射药装填在所述固体发动机壳体内部。

进一步地，所述战斗部壳体包括战斗部外壳和战斗部内壳，所述战斗部内壳的一端与所述战斗部外壳的一端通过第一环形连接部连接，所述战斗部内壳位于所述战斗部外壳之中且同轴设置，所述炸药装填在所述战斗部内壳与所述战斗部外壳之间的空腔中；所述固体发动机设置在所述战斗部内壳内部。

进一步地，所述固体发动机壳体包括固体发动机外壳和第二环形连接部，所述固体发动机外壳的一端通过第二环形连接部与所述第一环形连接部连接，所述发射药装填在所述固体发动机外壳与所述第二环形连接部构成的空腔中。

进一步地，所述战斗部内壳和所述固体发动机外壳之间具有均匀的间隙，所述间隙抽真空绝热或填充绝热材料。

进一步地，所述第二连接环固定连接有喷管，所述喷管一端设有密封点火器并延伸至所述弹底结构内，所述密封点火器用于引燃所述发射药，所述喷管另一端与所述固体发动机的内腔连通，所述喷管用于喷出所述发射药的燃烧产物。

进一步地，所述发射药的轴线上具有与所述喷管导通的引导孔。

进一步地，所述底排装置包括延时点火器、底排装药和底排壳体，所述底排壳体套设在所述喷管上，所述底排装药设置在所述底排壳体和所述喷管之间的环形空腔内，所述底排装药与所述喷管之间留有间隙，所述延时点火器设置在所述底排装药的内壁面上，所述延时点火器用于在所述同轴并联装药底排减阻弹底分离减质增程炮弹离开炮膛之后引燃所述底排装药。

进一步地，所述弹底结构包括弹底壳体，所述弹底壳体上依次设有弹体弹带、弹底弹带和闭气环，所述弹底弹带与火炮膛线吻合，所述弹底壳体与所述战斗部壳体光面过盈配合连接或通过轴承连接，使所述弹底壳体在发射的过程中能够相对于所述战斗部壳体旋转。

进一步地，还包括引信，所述引信设置在所述战斗部壳体前端，所述引信用于引爆所述炸药。

本发明相对于现有技术取得了以下技术效果：

本发明提出了一种战斗部装药与固体发动机装药同轴并联的装填模式，通过将炸药和发射药同轴并联设计，合理利用了弹丸的有效装药空间，达到了高装填密度装药的目的，利用战斗部壳体和固体发动机壳体质量作为有效质量和杀伤破片，合理利用质量提高了毁伤效果，对于弹丸的气动外形非常友好。本发明还在弹底结构内部设置了底排装置，底排装置的底排装药燃烧产生的气体使得弹底结构与战斗部壳体分离，减轻了弹丸飞行中的消极质量和空气阻力，且底排装药燃烧产生的气体能够填补尾部空气，减小弹丸底阻效应，减小空气阻力。固体发动机的发射药被引燃后继续推动剩余的有效载荷飞行。由于弹丸飞行重量和空气阻力减小，同等装药条件下发射药使弹丸飞行的距离更远，高度更高。

本发明的技术方案兼顾了炮弹威力和射程的需求，具有结构简单、便于生产、安全可靠，使用要求低等优点。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明同轴并联装药底排减阻弹底分离减质增程炮弹的整体结构示意图；

图2为本发明同轴并联装药底排减阻弹底分离减质增程炮弹省略中间部分后的结构示意图；

图3为本发明同轴并联装药底排减阻弹底分离减质增程炮弹弹底结构分离后的结构示意图；

图4为本发明同轴并联装药底排减阻弹底分离减质增程炮弹底排装药燃烧结束后的结构示意图；

其中：1-引信，2-炸药，3-战斗部壳体，4-绝热材料，5-固体发动机壳体，6-发射药，7-喷管，8-弹体弹带，9-弹底弹带，10-闭气环，11-弹底壳体，12-密封点火器，13-延时点火器，14-底排装药，15-底排壳体。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1-4所示：本实施例提供了一种同轴并联装药底排减阻弹底分离减质增程炮弹，包括引信1、战斗部、固体发动机和弹底结构，战斗部包括战斗部壳体3和炸药2，炸药2装填在战斗部壳体3内部。引信1设置在战斗部壳体3前端，用于引爆炸药2。弹底结构包括弹底壳体11，弹底壳体11强度足以能承载火炮发射时的高压，弹底壳体11与战斗部壳体3光面过盈配合连接(过盈量较小)，也可以通过轴承连接，使弹底壳体11在炮膛中能够相对于战斗部壳体3旋转，弹底壳体11上设有弹体弹带8，与火炮膛线吻合的弹底弹带9，以及闭气环10。炮弹飞离炮膛时，弹底结构在弹底弹带9作用下高速旋转并密封了高压高温燃气，被推动的弹丸受到的径向旋转力小，在惯性作用下仅能低速旋转，若采取轴承连接还可以进一步降低弹丸的转速，使弹丸出口转速低，有利于制导控制系统工作。

固体发动机包括固体发动机壳体5和发射药6，固体发动机壳体5一端设置在战斗部壳体3内部，固体发动机壳体5另一端与战斗部壳体3固定连接，固体发动机壳体5和战斗部壳体3同轴设置，发射药6装填在固体发动机壳体5内部，使得炸药2和发射药6同轴并联设置。

具体地，战斗部壳体3包括战斗部外壳和战斗部内壳，战斗部内壳的一端与战斗部外壳的一端通过第一环形连接部连接，战斗部内壳位于战斗部外壳之中且同轴设置，炸药2装填在战斗部内壳与战斗部外壳之间的空腔中。

固体发动机设置在战斗部内壳内部，固体发动机壳体5包括固体发动机外壳和第二环形连接部，战斗部内壳和固体发动机外壳之间具有均匀的间隙，二者前端面可以为平面或球面，间隙填充有绝热材料4，固体发动机外壳的一端通过第二环形连接部与第一环形连接部连接连接，封闭该间隙，连接方式可以为焊接、过盈配合(过盈量较大)、螺纹连接、螺栓连接、法兰连接等。绝热材料4或抽真空处理可以起到绝热作用，用于固体发动机工作时保护战斗部的炸药2不会因温度过高而殉爆。

第二连接环固定连接有喷管7，喷管7一端设有密封点火器12并延伸至弹底结构内，密封点火器12用于保持初始内压并在底排装置工作完成后的适当时机引燃发射药6，喷管7另一端与固体发动机的内腔连通，发射药6装填在固体发动机内壳与第二环形连接部构成的空腔中，发射药6的轴线上具有与喷管7导通的引导孔。喷管7用于喷出发射药6的燃烧产物。

底排装置包括延时点火器13、底排装药14和底排壳体15，底排壳体15套设在喷管上，未遮挡喷管的出口，底排装药14设置在底排壳体15和喷管之间的环形空腔内，底排装药14与喷管之间留有间隙，延时点火器13设置在底排装药14的内壁面上，延时点火器13用于在同轴并联装药底排减阻弹底分离减质增程炮弹离开炮膛之后引燃底排装药14，减小弹丸底阻效应，减小空气阻力。

火炮发射，炮弹离开炮膛后，延时点火器13将底排装药14点燃，底排装药14燃烧产生的气体使得弹底结构内部压力迅速增大推动弹底壳体11与战斗部外壳分离，减轻了弹丸飞行中的消极质量和空气阻力。密封点火器12在弹底壳体分离后的最佳时刻点火，将发射药6点燃，燃烧面为引导孔，燃烧面至固体发动机外壳药厚一致，有效保护固体发动机外壳和战斗部内壳避免因受热不均而造成局部温度过高，降低了对绝热材料4的要求，发射药6燃烧产生大量气体，从喷管7喷出，密封点火器12被分离，固体发动机推动弹丸继续前进并提高弹丸速度，进而能提高射程。弹丸飞至目的地后引信1引爆战斗部内部的炸药2，并产生壳体碎片毁伤目标。

需要理解的是，术语“前”、“后”、“左”、“右”、“上”、“下”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明保护范围的限制。

本说明书中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims

1.一种同轴并联装药底排减阻弹底分离减质增程炮弹，其特征在于：包括战斗部、固体发动机和弹底结构，所述战斗部包括战斗部壳体和炸药，所述固体发动机包括固体发动机壳体和发射药，所述固体发动机壳体一端设置在所述战斗部壳体内部，所述固体发动机壳体另一端与所述战斗部壳体固定连接，所述弹底结构一端与所述战斗部壳体触接，所述弹底结构内设有底排装置，所述固体发动机壳体和所述战斗部壳体同轴设置，所述炸药装填在所述战斗部壳体内部，所述发射药装填在所述固体发动机壳体内部。

2.根据权利要求1所述的同轴并联装药底排减阻弹底分离减质增程炮弹，其特征在于：所述战斗部壳体包括战斗部外壳和战斗部内壳，所述战斗部内壳的一端与所述战斗部外壳的一端通过第一环形连接部连接，所述战斗部内壳位于所述战斗部外壳之中且同轴设置，所述炸药装填在所述战斗部内壳与所述战斗部外壳之间的空腔中；所述固体发动机设置在所述战斗部内壳内部。

3.根据权利要求2所述的同轴并联装药底排减阻弹底分离减质增程炮弹，其特征在于：所述固体发动机壳体包括固体发动机外壳和第二环形连接部，所述固体发动机外壳的一端通过第二环形连接部与所述第一环形连接部连接，所述发射药装填在所述固体发动机外壳与所述第二环形连接部构成的空腔中。

4.根据权利要求3所述的同轴并联装药底排减阻弹底分离减质增程炮弹，其特征在于：所述战斗部内壳和所述固体发动机外壳之间具有均匀的间隙，所述间隙抽真空绝热或填充绝热材料。

5.根据权利要求3所述的同轴并联装药底排减阻弹底分离减质增程炮弹，其特征在于：所述第二环形连接部固定连接有喷管，所述喷管一端设有密封点火器并延伸至所述弹底结构内，所述密封点火器用于引燃所述发射药，所述喷管另一端与所述固体发动机的内腔连通，所述喷管用于喷出所述发射药的燃烧产物。

6.根据权利要求5所述的同轴并联装药底排减阻弹底分离减质增程炮弹，其特征在于：所述发射药的轴线上具有与所述喷管导通的引导孔。

7.根据权利要求5所述的同轴并联装药底排减阻弹底分离减质增程炮弹，其特征在于：所述底排装置包括延时点火器、底排装药和底排壳体，所述底排壳体套设在所述喷管上，所述底排装药设置在所述底排壳体和所述喷管之间的环形空腔内，所述底排装药与所述喷管之间留有间隙，所述延时点火器设置在所述底排装药的内壁面上，所述延时点火器用于在所述同轴并联装药底排减阻弹底分离减质增程炮弹离开炮膛之后引燃所述底排装药。

8.根据权利要求1-7任一项所述的同轴并联装药底排减阻弹底分离减质增程炮弹，其特征在于：所述弹底结构包括弹底壳体，所述弹底壳体上依次设有弹体弹带、弹底弹带和闭气环，所述弹底弹带与火炮膛线吻合，所述弹底壳体与所述战斗部壳体光面过盈配合连接或通过轴承连接，使所述弹底壳体在发射的过程中能够相对于所述战斗部壳体旋转。

9.根据权利要求8所述的同轴并联装药底排减阻弹底分离减质增程炮弹，其特征在于：还包括引信，所述引信设置在所述战斗部壳体前端，所述引信用于引爆所述炸药。